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多项式函数:零点、重数与末端行为

为什么有些零点在 x 轴上"弹回",另一些却直接穿过——以及首项如何决定远处的走向。

7 分钟TEKS 3A-3D微积分预备

从图像读一个多项式

从任何多项式的图像上,你能读出三件事:零点个数、每个零点的 multiplicity(重数)、以及 end behavior。三者合起来通常能锁定多项式(相差一个首项系数)。

End behavior 由首项决定

对 P(x) = aₙxⁿ + (低次项):当 |x| → ∞ 时,只有 aₙxⁿ 起作用。

  • 偶次数,正首项:两端都向上(∪)
  • 偶次数,负首项:两端都向下(∩)
  • 奇次数,正首项:左端向下,右端向上(∕)
  • 奇次数,负首项:左端向上,右端向下(∖)

重数改变图像与 x 轴的相遇方式

若 P(x) 有因子 (x − r)ᵐ,则 r 处的零点 重数为 m

  • 奇重数(1, 3, 5, ...):图像在 r 处 穿过 x 轴。
  • 偶重数(2, 4, ...):图像在 r 处 触碰(弹回)x 轴。
🎯 重数之和 = 次数

对 P(x) = (x − 1)(x + 2)²(x − 5)³,零点为 1(重数 1,穿过)、−2(重数 2,弹回)、5(重数 3,穿过)。总重数 = 6 = P 的次数。

代数基本定理

次数为 n 的多项式(计入 multiplicity)恰好有 n 个复数根。实根是其中一个子集;当系数为实数时,复根成对出现(共轭)。

自我检验

📌 Quick check
P(x) = (x + 1)²(x − 3)。图像在 x = −1 处与 x 轴如何相遇?

通过 CBE 风格题目练习

Pre-Calc Sem A practice 中练习多项式题。